説明

ALCパネルの取付金具及びこれを用いた壁構造

【課題】 高い取付強度が得られるALCパネルの取付金具及びこれを用いた壁構造を提供する。
【解決手段】 ALCパネルP11、P12内に埋設されるアンカー金具11と、梁Bなどの建築物の躯体に固着される自重受け金具12やイナズマ型金具13などの固定金具と、アンカー金具11を該固定金具に対して回動自在に結合するボルト14とを備えたALCパネルP11、P12の取付金具であって、ボルト14は軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、該軸部はアンカー金具11に螺合する先端部側の小径部14aと頭部側の大径部14bとからなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は軽量気泡コンクリート(ALC)パネル等を建築物の躯体に取り付けて壁を構成する場合に使用する壁パネルの取付金具及びこれを用いた壁構造に関する。
【背景技術】
【0002】
ALCパネル等の壁パネルを建築物の躯体に取り付けて壁を構成する壁構造には、従来から様々なものが提案されている。例えば耐震性に優れた壁構造として、特許文献1に示すようないわゆるロッキング構造が知られている。ロッキング構造は、各壁パネルをその上下両端部にそれぞれ設けた取付金具を介して躯体の梁に揺動可能に取り付けるものである。かかる構造により、地震で躯体が変形したときに当該取付金具を支点として壁面方向に壁パネルを揺動させることが可能となり、壁パネルの破損や落下を防ぐことができる。
【0003】
上記取付金具は、例えば図1及び図2に示すようなアンカー金具1、自重受け金具2又はイナズマ型金具3、及びボルト4から構成される。具体的には、下段の縦壁パネルP1には、その上端部の裏面側に、断面T字を横にした形状の自重受け金具2が設けられている。自重受け金具2の下側の垂直部にはボルト挿通孔が設けられており、このボルト挿通孔を挿通させたボルト4が、縦壁パネルP1の上端部に埋設されているアンカー金具1の雌ネジ部に螺合している。
【0004】
一方、上段の縦壁パネルP2は、上記自重受け金具2の水平部に載置されると共に、その下端部の裏面側にイナズマ型金具3が設けられている。このイナズマ型金具3は、2段構造の垂直部とこれらをつなぐ傾斜部とからなる断面イナズマ形状を有している。イナズマ型金具3の上側垂直部には、ボルト挿通孔が設けられており、このボルト挿通孔を挿通させたボルト4が、縦壁パネルP2の下端部に埋設されているアンカー金具1の雌ネジ部に螺合している。
【0005】
これら自重受け金具2及びイナズマ型金具3が定規アングルAを介して建築物の躯体に取り付けられている。具体的には、建築物の躯体の梁Bの上面Baに、その長手方向に沿って断面L字形状の定規アングルAが固着されている。この定規アングルAの垂直部は、梁Bの端部から僅かにはみ出しており、その屋外側に上記自重受け金具2の上側の垂直部が、屋内側に上記イナズマ型金具3の下側垂直部が固着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002−088958号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記したアンカー金具1は、一般的には図3に示すような略中央部に雌ネジ部1aを備えた管状部材で構成されており、例えば長さ150mm、外径18mmの大きさを有している。このアンカー金具1は縦壁パネルの上下端部の小口面からそれぞれ縦壁パネルの長さ方向に延在する有底孔Hに挿入されており、これら有底孔Hは、縦壁パネルの厚さ方向の略中央部に設けられている。縦壁パネルの裏面からこの有底孔までの厚みKは一般にカブリと称されており、このカブリKはできるだけ厚いほうが取付強度を向上させることができるので壁構造の安全性を高めることができる。
【0008】
カブリKを厚くするには、アンカー金具1の位置を縦壁パネルの表面側に偏芯させることが考えられる。しかしながら、ALCパネルの内部には、表裏面の近傍にそれぞれ補強鉄筋Sが埋設されているため、一定の距離を超えてアンカー金具1を偏芯させることができない。特に、アンカー金具1の径が大きくなると、偏芯させることがほとんどできなくなるので、取付強度を高める場合は、ALCパネルの厚さを増してカブリKを厚くするか、あるいは予め補強鉄筋Sにアンカー金具1を溶接固定することが必要になる。しかしながら、このような特殊構造のパネルはコストがかかるため、あまり広範囲に適用されることはなかった。
【0009】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ALCパネルなどを建築物の躯体に取り付けて壁を構成するロッキング構造において、高い取付強度が得られるALCパネルの取付金具及びこれを用いた壁構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、本発明が提供するALCパネルの取付金具は、ALCパネル内に埋設されるアンカー金具と、建築物の躯体に固着される固定金具と、該アンカー金具を該固定金具に対して回動自在に結合するボルトとを備え、該ボルトは軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、該軸部は該アンカー金具に螺合する先端部側の小径部と頭部側の大径部とからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、施工性や寸法精度を損なうことなく従来のALCパネルの取付金具に比べてロッキング構造での取付け強度を高めることができる。よって、ロッキング構造のALCパネルの適用範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】従来の取付金具を用いたALCパネルの壁構造を示す部分斜視図である。
【図2】図1の壁構造をII−II方向から見たときの部分断面図である。
【図3】図1に示す取付金具に使用されているアンカー金具の斜視図である。
【図4】本発明の一具体例の取付金具を用いたALCパネルの壁構造を示す部分断面図である。
【図5】本発明の取付金具に使用される段差ボルトの一具体例を示す平面図である。
【図6】本発明の取付金具に使用されるアンカー金具の具体例を示す斜視図である。
【図7】実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照しながら本発明に係るALCパネルの取付金具を説明する。図4には、ロッキング構造により建築物の躯体に取り付けられたALCパネルが断面図で示されており、この取り付けには本発明に係るALCパネルの取付金具の一具体例が用いられている。この本発明の一具体例の取付金具は、ALCパネル内に埋設されるアンカー金具と、建築物の躯体に固着される固定金具と、該アンカー金具を該固定金具に対して回動自在に結合するボルトとを備えている。
【0014】
具体的に説明すると、ロッキング構造により建築物の躯体に取り付けられる縦壁パネル(ALCパネル)P11、P12は、例えば幅600mm、厚さ100mm、長さ3300mmのサイズを有しており、その内部に2枚の補強鉄筋Sが互いに平行に埋設されている。各補強鉄筋Sは、縦壁パネルの長手方向に延在する主筋S1と、これに直交して延在する横筋S2とが、それぞれ縦壁パネルP11、P12の表裏面に沿って複数本配設された構造になっている。
【0015】
これら縦壁パネルP11、P12の上下両端部の短辺小口面には、それぞれ縦壁パネルP11、P12の幅方向の略中央部に、アンカー金具11が埋設される有底孔Hが穿孔されている。この有底孔H内に埋設されるアンカー金具11は、後述するように従来のアンカー金具よりも外径が小さいため、有底孔Hの内径を従来のアンカー金具用の有底孔よりも小さい例えば14mm程度に抑えることができる。これにより、有底孔Hの位置を、短辺小口面の厚さ方向の中心から縦壁パネルP11、P12の表面側に偏芯させることができるので、カブリKの距離を従来のものより大きくすることができる。
【0016】
上記したように縦壁パネルP11、P12の内部で好適にはその長手方向に延在する有底孔Hは、縦壁パネルP11、P12の裏面中心線上であって且つ短辺小口面から約70〜100mmの位置、好ましくは70mmの位置に、縦壁パネルP11、P12の裏面側に開口する開口部Haを有している。この開口部Haからアンカー金具11に螺合するボルト14の軸部が挿通される。このため、開口部Haはボルト14の軸部が挿通できる例えばM12程度の大きさを有している。
【0017】
本発明においては、このボルト14はいわゆる段差ボルトで構成されている。すなわち、図5に示すように、ボルト14は軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、更にボルト14の軸部は、アンカー金具11に螺合する先端部側の小径部14aと頭部側の大径部14bとからなる。例えば、頭部及び頭部側の大径部14bはM12で構成されており、先端部側の小径部14aはM8で構成されている。そして、この小径部14aに、アンカー金具11の雌ネジ部に螺合する雄ネジが螺刻されている。
【0018】
これにより、建築物の躯体に固着される固定金具と有底孔H内に埋設されるアンカー金具11とを回動可能に結合することが可能となる。ボルト14とアンカー金具11との結合は、前述したように段差を有するボルト14の小径部14aの螺合によるものであるため、アンカー金具11の雌ネジ部を従来のものに比べて小さくすることができ、結果的にアンカー金具11を細くすることができる。例えば、前述したようにボルト14にM12×M8の段差ボルトを使用する場合は、アンカー金具11を直径12mm、長さ150mm程度の細い丸鋼で形成することができる。
【0019】
固定金具には自重受け金具12及びイナズマ型金具13を用いることができる。自重受け金具12は、下段側の縦壁パネルP11の裏面上端部の幅方向中心部に設けられている。自重受け金具12は断面T字を横にした形状を有しており、その下側の垂直部にボルト挿通孔が設けられている。このボルト挿通孔に、上記した段差を有するボルト14の軸部が挿通せしめられる。
【0020】
そして、縦壁パネP11、P12が取り付けられる躯体の水平な梁Bの上面Baには、その長手方向に沿って断面L字形状の例えば50×50mmの定規アングルAが溶接などによって固着されている。この定規アングルAの垂直部は、梁Bの端部から僅かにはみ出しており、この垂直部の屋外側に、上記自重受け金具12の上側の垂直部が溶接などによって固着される。
【0021】
自重受け金具12の水平部には、上段側の縦壁パネルP12が載置されている。この上段側の縦壁パネルP12の裏面下端部の幅方向中心部に、2段の垂直部とこれらをつなぐ傾斜部とからなる断面イナズマ形状のいわゆるイナズマ型金具13が設けられている。イナズマ型金具13の上側垂直部には、ボルト挿通孔が設けられており、このボルト挿通孔に上記した段差を有するボルト14の軸部が挿通せしめられる。そして、このイナズマ型金具13の下側垂直部が、前述した定規アングルAの垂直部の屋内側に溶接などによって固着される。
【0022】
このように、本発明の取付金具を用いることによってカブリKを最大限に確保することが可能となり、よって高い取付強度を得ることが可能となる。また、本発明の取付金具及びこれを用いた壁構造は、製作や取り付けに特殊な工具や機材を使用する必要が特にないので、従来の取付金具や壁構造と比較しても施工性や寸法精度を損なうことがない。
【0023】
次に、上記した本発明の一具体例の取付金具を使用して縦壁パネルを建築物の躯体に取り付ける方法について説明する。先ず、建築物の躯体の壁側の梁Bの上面Baに、梁Bの長手方向に沿って定規アングルAを設置し、その垂直部が梁Bの端部から僅かにはみ出る位置に位置決めして溶接などで固着する。
【0024】
次に、縦壁パネルの上下端に位置する短辺小口面において、それぞれ縦壁パネルの幅方向中央部にアンカー金具11用の有底孔Hを穿孔する。この有底孔Hには、更に縦壁パネルの裏面側に開口するボルト14挿通用の開口部Haを設ける。そしてこの有底孔Hに雌ネジ部を有するアンカー金具11を挿入する。縦壁パネルの上端部及び下端部の裏面に、それぞれ自重受け金具12及びイナズマ型金具13を当接させた上で、それらのボルト挿通孔に座金を介してボルト14の軸部を挿通し、ボルト14の小径部14aをアンカー金具11の雌ネジ部に仮にネジ止めしておく。
【0025】
次に、この縦壁パネルを図示しないクレーンなどで吊り下げて、建築物の所定の位置に順次移動させ、自重受け金具12及びイナズマ型金具13を定規アングルAに固定する。下段側の縦壁パネルP11を取り付けた後に上段側の縦壁パネルP12を取り付ける場合を例にとって具体的に説明する。
【0026】
先ず、下段側の縦壁パネルP11を既設の自重受け金具12の上に載置し、左右の位置を調整する。調整後、下端部に仮にネジ止めしたイナズマ型金具13の下側垂直部を定規アングルAの垂直面に係止した状態で、上端部にボルト14で固定されている自重受け金具12の上下左右の位置を微調整し定規アングルAの屋外側垂直面に溶接固定する。その後、下端部のイナズマ型金具13のボルト14を本締めし、定規アングルAの屋内側垂直面に溶接固定する。次に、上段側の縦壁パネルP12を下段側の縦壁パネルP11の上端部に位置する前記自重受け金具12の水平部に載置する。以降は同様にして上段側の縦壁パネルP12を取り付ける。
【0027】
このようにして、所定の数の縦壁パネルを並列して建築物の躯体に取り付けた後、互いに隣接する縦壁パネル同士の表面目地部に、必要に応じてシーリング材を充填する。これにより、ALCパネルのロッキング構造の取付け作業が完了する。
【実施例】
【0028】
次に、本発明の取付金具を用いたALCパネルの壁構造の取付強度について試験を行った。ALCパネル(縦壁パネル)には、内部に2枚の補強鉄筋が互いに平行に埋設された幅600mm、厚さ100mm、長さ2000mmの縦壁パネルを使用した。各補強鉄筋は、長手方向に延在する主筋と、これに直交して延在する横筋とがパネルの表裏面に沿って複数本配設されたものを使用した。
【0029】
この縦壁パネルを5枚用意し、そのうちの2枚には上下端の両小口面にアンカー金具用の内径20mmの有底孔を設けた。その際、これら2枚の縦壁パネルのうち、1枚目にはパネルの厚み方向の中心部に有底孔を設け、2枚目にはパネルの厚み方向の中心部からパネル表面側に5mm偏芯させた位置に有底孔を設けた。なお、内径20mmの有底孔の場合は、5mmを超えて有底孔を偏芯させることは困難であった。
【0030】
一方、残りの3枚には、上下端の両小口面にアンカー金具用の内径14mmの有底孔を設けた。その際、これら3枚の縦壁パネルのうち、1枚目には縦壁パネルの厚み方向の中心部に有底孔を設け、2枚目には縦壁パネルの厚み方向の中心部からパネル表面側に5mm偏芯させた位置に有底孔を設け、3枚目には縦壁パネルの厚み方向の中心部からパネル表面側に8mm偏芯させた位置に有底孔を設けた。
【0031】
次に、内径20mmの有底孔を設けた2枚の縦壁パネルには、図3に示すような、外径18mm、肉厚3.2mm、長さ150mmの鋼管で構成されるアンカー金具1を挿入した。なお、この鋼管には先端から60mmの位置に軸方向に直交する内径12mmの雌ネジ部1aを設けておいた。また、各縦壁パネルの有底孔には、雌ネジ部に対向する位置に縦壁パネルの裏面側に開口する開口部を設けておいた。そして、M12のボルトを用いて、縦壁パネルの上端部側のアンカー金具に自重受け金具を取り付け、下端部側のアンカー金具にイナズマ型金具を取り付けた。このようにして試料1〜2の縦壁パネルを作製した。
【0032】
一方、内径14mmの有底孔を設けた3枚の縦壁パネルには、図6(a)に示すような、外径12mm、長さ150mmの丸鋼で構成されるアンカー金具11を挿入した。なお、この丸鋼には先端から60mmの位置に軸方向に直交する内径8mmの雌ネジ部11aを設けておいた。また、各縦壁パネルの有底孔には、雌ネジ部に対向する位置に縦壁パネルの裏面側に開口する開口部を設けておいた。そして、M12の大径部とM8の小径部とからなる段差ボルトを用いて、縦壁パネルの上端部側のアンカー金具に自重受け金具を取り付け、下端部側のアンカー金具にイナズマ型金具を取り付けた。このようにして試料3〜5の縦壁パネルを作製した。
【0033】
更に、形状の異なるアンカー金具を使用した場合の取付強度への影響を調べるため、図6(a)に示す丸鋼のアンカー金具11に代えて、図6(b)に示すような断面7×11mmの角棒からなり、先端から60mmの位置に軸方向に直交する内径8mmの雌ネジ部110aを備えたアンカー金具110を使用した以外は上記の試料3〜5と同様にして試料6〜8の縦壁パネルを作製した。このようにして得られた試料1〜8の縦壁パネルの仕様をまとめたものを下記表1に示す。
【0034】
【表1】

【0035】
次に、これら試料1〜8の縦壁パネルに対して、JISA5416「軽量気泡コンクリート」に記載されている「パネル曲げ試験」に準じて4等分点2線載荷の試験を行って変位を測定し、更に破壊に至らせた。その試験結果を下記の表2に示す。
【0036】
【表2】

【0037】
また、横軸がカブリ、縦軸が取付強度を示すグラフに上記表2の結果をプロットしたものを図7に示す。なお、グラフ中の数字は試料の番号を示している。これら表2及び図7の結果から、段差ボルトを使用することによってアンカー金具を細くすることが可能となり、その結果、従来の取付金具よりカブリを大きくとることができるので、高い取付強度が得られることが分かった。
【符号の説明】
【0038】
1、11 アンカー金具
2、12 自重受け金具
3、13 イナズマ型金具
4、14 ボルト
P1、P2、P11、P12 縦壁パネル
B 梁
A 定規アングル
S 補強鉄筋
K カブリ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ALCパネル内に埋設されるアンカー金具と、建築物の躯体に固着される固定金具と、該アンカー金具を該固定金具に対して回動自在に結合するボルトとを備えたALCパネルの取付金具であって、該ボルトは軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、該軸部は該アンカー金具に螺合する先端部側の小径部と頭部側の大径部とからなることを特徴とするALCパネルの取付金具。
【請求項2】
請求項1に記載の取付金具を用いたことを特徴とするALCパネルの壁構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−2069(P2013−2069A)
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−131927(P2011−131927)
【出願日】平成23年6月14日(2011.6.14)
【出願人】(399117730)住友金属鉱山シポレックス株式会社 (195)
【Fターム(参考)】